不同留茬高度及作业方式对沙棘更新复壮的影响

韩易良，任余艳，何金军，卢立娜，韩梅，蔺予曼，翟秀春

(1.鄂尔多斯市林业治沙科学研究院，内蒙古 鄂尔多斯 017010；2.开鲁县森林病虫害防治站，内蒙古 通辽 028400)

沙棘(Hippophaerhamnoides)是胡颓子科沙棘属落叶灌木或小乔木。沙棘拥有超强的萌蘖能力和发达的根系，具有保持水土、涵养水源、防风固沙等功能，是改善生态环境和植被恢复的优良先锋树种和关键树种[1]。20世纪80年代开始，鄂尔多斯地区大面积种植沙棘，时至今日，以前营造的沙棘林多已进入成熟期、过熟期，随树龄增加，长势衰退、病虫害频发，挂果量明显降低，8年生左右的沙棘林死亡率高达85%，严重影响了生态防护功能的发挥[2，3]。以沙棘为原料的企业生产也受到严重影响，因此，沙棘林复壮迫在眉睫。

平茬是林业生产中常用的一种林木更新复壮措施。试验证明，经过平茬刺激沙棘可以形成根蘖或萌生枝条，并以根部积累的丰富养分供应为基础，迅速生长成林。但是，目前沙棘平茬技术整体水平处于较粗放的状态，技术参数大多根据经验确定。优化沙棘平茬关键技术，改善沙棘生长状况，减少病虫危害，提高沙棘栽培利用效益，是当前亟待解决的问题。为此，本试验从留茬高度方面进行研究，分析其平茬后发长发育状况和健康状况，筛选出沙棘适宜的留茬高度，为生产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验区位于准格尔旗境内。准旗地处黄土高原丘陵沟壑区与库布齐沙漠东部边缘地带之间，平均海拔820～1 585 m。地形多变、坡度大，地质侵蚀强烈。该区境内以砒砂岩地质为主[4]。准旗属于典型中温带大陆性气候，由西北向东南气温逐步升高。冬季漫长寒冷，春季干燥多风，夏季炎热短促，春秋气温变化剧烈。年平均气温为6.2～8.7 ℃，1月极端最低温度为-32.8 ℃，7月极端最高温度39 ℃。无霜期145 d；降水少而集中，年平均降水量为400 mm，多集中在7—9月，降雨年季变化大。年蒸发量为2 093 mm。日照时间长，太阳辐射强，平均日照时数为2 900～3 100 h，年总辐射热143.4 kCal·cm-2。多风沙天气，年平均风速3.2 m·s-1，最大风速为32 m·s-1，年平均大风日数为10～30 d。受季节风影响，夏季多偏南或偏东风，晚秋至初春多西北风。

1.2 试验材料

本试验以准格尔旗试验区内树龄14年的沙棘为试验材料。

1.3 试验方法

设置植被状况一致且面积为667 m2的硬梁地和沙地标准样地各一块，在样地内设置6个10 m×10 m样方，按照留茬高度为-5 cm(地面以下5 cm)、0 cm(与地面持平)、5 cm(高出地面5 cm)、10 cm(高出地面10 cm)，采取人工和半机械的方式进行平茬(由于半机械无法进行地下平茬，故没有设置-5 cm的处理)。平茬时间为9月，第2年的6—8月进行生长、果实产量和健康状况各项指标的测定。本试验共设3个重复，每个重复测量10株。

1.4 指标测定

1.4.1 生长指标

株高：用卷尺测量从留茬位置到植株生长顶端的垂直高度，单位cm[5]。

冠幅：用卷尺测量苗木冠丛的最大直径。

地径：用游标卡尺测量留茬处与新枝交界处的直径。

萌芽数：记录平茬后沙棘萌发出新芽的个数。

成条率=各长度的枝条数/总的萌芽数×100%[6]

1.4.2 健康状况指标

病害发生率=样方内染病株(丛)数/总株(丛)数×100%

虫害发生率=样方内有虫株(丛)数/总株(丛)数×100%

枯死率=样方内枯死株(丛)数/总株(丛)数×100%

枯梢率=样方内发生枯梢株(丛)数/总株(丛)数×100%

枯枝率=样方内枯枝数/成条数×100%

1.4.3 果实产量指标

采用人工称质量的方法对各试验区植株果实产量进行测定。由于留茬高度为-5 cm的第3年没有结果，故只测量了留茬高度为0、5和10 cm的单株果实产量。

1.5 数据分析方法

采用Excel整理原始数据及制作图表，运用SPSS20.0软件进行差异显著性多重比较，差异显著性水平α=0.05。

2 结果与分析

2.1 不同留茬高度对沙棘植株高生长的影响

图1 不同留茬高度对沙棘植株高生长的影响

由图1可知，硬梁地人工平茬试验区内，留茬高度为0 cm的株高显著高于其他留茬高度，其他处理间无显著差异；硬梁地半机械平茬试验区内，留茬高度为0 cm的株高显著高于留茬高度10 cm株高，与留茬高度为5 cm的无显著差异，留茬高度5与10 cm处理间无显著差异；沙地人工平茬试验区中，留茬为-5和0 cm的植株高度显著高于留茬5和10 cm植株高度，留茬5与10 cm处理间无显著差异；沙地半机械试验区中留茬0 cm的显著高于留茬植株高度5和10 cm的，其余处理间无显著差异。

2.2 不同留茬高度对沙棘植株冠幅的影响

图2 不同留茬高度对沙棘植株冠幅的影响

由图2可知，硬梁地人工平茬试验区内，留茬0和5 cm的植株冠幅显著大于其他留茬高度，留茬10 cm的冠幅显著大于留茬-5 cm的沙棘植株；硬梁地半机械平茬试验区内，各处理间冠幅大小无显著差异；沙地人工平茬试验区内，留茬0 cm的植株冠幅显著大于留茬5和10 cm植株冠幅，与留茬-5 cm的无显著差异。除留茬0 cm外，其余各处理间无显著差异；沙地半机械试验区内，留茬0 cm的植株冠幅显著大于留茬5和10 cm植株冠幅，其余处理间无显著差异。

2.3 不同留茬高度对沙棘植株地径的影响

图3 不同留茬高度对沙棘植株地径的影响

由图3可知，硬梁地人工平茬试验区、硬梁地半机械平茬试验区和沙地半机械平茬试验区内，留茬0 cm植株地径显著高于其他留茬高度地径，其余各处理间无显著差异；沙地人工平茬试验区内，留茬0 cm的植株地径显著高于留茬10 cm的地径。除留茬高度为0 cm外，其余各处理间无显著差异。

2.4 不同留茬高度对沙棘萌芽数的影响

图4 不同留茬高度对沙棘萌芽数的影响

由图4可知，硬梁地人工平茬试验区内，留茬5和10 cm的萌芽数显著高于留茬-5和0 cm的萌芽数，留茬-5和0 cm之间无显著差异；硬梁地半机械平茬试验区内，留茬5和10 cm的萌芽数显著高于留茬0 cm的萌芽数；沙地人工平茬试验区中，留茬0 cm的显著低于其他处理，其他各处理间无显著差异；沙地半机械试验区中，留茬10 cm的萌芽数显著低于其他处理，留茬-5与0 cm之间无显著差异。

2.5 不同留茬高度对沙棘成条率的影响

图5 不同留茬高度对沙棘成条率的影响

由图5可知，硬梁地人工平茬试验区内，留茬0和5 cm的成条率显著高于留茬-5和10 cm，留茬0和5 cm的与-5和10 cm的处理间均无显著差异；硬梁地半机械平茬试验区内，留茬0 cm成条率显著高于留茬5和10 cm；沙地人工平茬试验区中，留茬10 cm的成条率显著低于其他处理；沙地半机械试验区中，随着留茬高度的升高，其成条率逐步降低，且差异显著。

2.6 不同留茬高度对沙棘林木健康状况的影响

表1 不同留茬高度对沙棘病害的影响

由表1可知，四种留茬高度和对照普遍发生沙棘缩叶病，危害主要部位是叶片，表现的症状是植株叶片卷曲，严重的会干枯，缩叶病发生率没有显著差异，说明平茬解决不了沙棘缩叶病问题。

发生的虫害主要是红缘天牛和沙棘木蠹蛾，危害植株的枝干和根部。留茬-5 cm平茬区域无虫害发生，留茬0 cm平茬区域发现红缘天牛，发生率为1.33%，留茬5和10 cm平茬区域发现了沙棘木蠹蛾和红缘天牛，发生率分别为3.81%和6.67%，枯枝率、枯梢率和枯死率的变化趋势是由留茬高度为-5 cm依次到地上10 cm逐渐增大，尤其是留茬高度为10 cm的平茬区死亡植株较多。

2.7 不同留茬高度对沙棘产果量的影响

由图6可知，单株果实产量与留茬高度呈明显的负相关，随着留茬高度的增加，单株果实产量呈下降趋势且差异显著。留茬0 cm的沙棘单株果实产量最高，留茬高度10 cm的单株果实产量最低。留茬5 cm的单株果实产量居中，留茬0 cm的单株果实产量是留茬5 cm的1.42倍，是留茬10 cm的3.87倍。

图6 不同留茬高度对沙棘产果量的影响

3 结论与讨论

从硬梁地人工平茬作业沙棘株高、冠幅、地径指标来看，留茬0 cm各项指标表现最佳；硬梁地半机械平茬作业区，与人工作业区表现基本一致，株高、地径、萌条数与成条比例均是留茬0 cm表现最好，其次是5 cm。冠幅生长在3种留茬高度下差异不显著；沙地人工作业区，从生长各项指标来看，留茬高度为0 cm最佳，其次是留茬高度为-5和5 cm；沙地半机械作业区，生长的各项指标一致表现为0 cm>5 cm>10 cm，以0 cm表现最佳。党晓宏以6年生沙棘为试验材料，在0、10和20 cm等3个不同留茬高度下沙棘经过一个生长季的调查情况来看，留茬10 cm的沙棘从树高、冠幅、分枝数以及当年生物量均比其他两个留茬高度生长的好。这与本试验的结果不一致，可能是由于试验材料的树龄不一，导致沙棘的生长能力存在差异，从而得出不一样的试验结果[7]。

从萌芽数来看，留茬0 cm的萌芽数为5～8个；留茬-5 cm萌芽数量不稳定，抗性差；而留茬5和10 cm的萌芽数为11.8个和10.3个，可能是由于萌芽过多分散了根系的养分，导致养分供给不足，以至于单株果实产量下降。成条率以留茬0 cm最佳，这与萌芽数有一定的关系，萌芽数过多，成条率会有所下降，而留茬0 cm的萌芽数居中，所以成条率也以留茬0 cm最好。

危害沙棘较为严重的是干缩病、沙棘红缘天牛和沙棘木蠹蛾[8，9]。本试验研究发现，留茬-5 cm平茬区域无虫害发生，留茬0 cm平茬区域发现红缘天牛，发生率为1.33%，留茬5和10 cm平茬区域发现了沙棘木蠹蛾和红缘天牛。有学者研究发现[10-12]，绝大多数红缘天牛幼虫和枝干上小部分的沙棘木蠹蛾分布于沙棘树干40～120 cm区域内，但虫害严重的沙棘苗木中，80%的沙棘木蠹蛾幼虫在根部为害。枯枝率、枯梢率和枯死率分别随着留茬高度的增加升高，尤其是地上10 cm的平茬区死亡植株较多。因此，从沙棘生长的健康状况来看，留茬高度-5 cm平茬最好，依次是0、5 cm，不建议进行地上10 cm平茬。在四种处理下，沙棘缩叶病并没有大的差异，说明平茬在一定程度上可以解决沙棘的虫害，但并不能解决沙棘的叶部病害。

从结果量来看，单株果实产量与留茬高度呈明显的负相关，随着留茬高度的增加，单株果实产量显著降低。因此，从产果量来看，沙棘平茬留茬以0 cm为佳。

综合各项指标，沙棘留茬0 cm为宜，应不超过5 cm。在沙地上根据生产实际需要，可以进行-5 cm的平茬，但是硬梁地不适宜地下平茬。因为硬梁地基底是砒砂岩，土层较薄，沙棘根系扎根不深，进行地下平茬，根系损伤严重，影响地上生长，甚至会连根撅起，树木难以恢复生机。